VCSEL研究成果引發國內外學者及權威媒體廣泛關注

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發布時間：2024-12-30
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【概要描述】今年，由王俊教授帶領的四川大學和ibet組成的研究團隊在國際光學領域排名前三的Light: Science & Applications期刊上發表了VCSEL（垂直腔面發射激光器）效率突破的研究成果后，該成果受到了多位國際泰斗級專家學者及國內知名專家學者、產業界、投資界及數十家權威媒體的關注，引領了多結半導體器件研究的新方向，掀起了多結半導體器件研究的熱潮。

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VCSEL研究成果引發國內外學者及權威媒體廣泛關注

【概要描述】今年，由王俊教授帶領的四川大學和ibet組成的研究團隊在國際光學領域排名前三的Light: Science & Applications期刊上發表了VCSEL（垂直腔面發射激光器）效率突破的研究成果后，該成果受到了多位國際泰斗級專家學者及國內知名專家學者、產業界、投資界及數十家權威媒體的關注，引領了多結半導體器件研究的新方向，掀起了多結半導體器件研究的熱潮。

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今年，由王俊教授帶領的四川大學和ibet組成的研究團隊在國際光學領域排名前三的Light: Science & Applications期刊上發表了VCSEL（垂直腔面發射激光器）效率突破的研究成果后，該成果受到了多位國際泰斗級專家學者及國內知名專家學者、產業界、投資界及數十家權威媒體的關注，引領了多結半導體器件研究的新方向，掀起了多結半導體器件研究的熱潮。

01 | VCSEL發明者和國際泰斗聯名發表專題點評：高效VCSEL突破極限

今年5月，垂直腔面發射激光器的概念提出者和發明人，東京工業大學的Kenichi Iga和Fumio Koyama 教授，以及垂直腔面發射激光器領域的國際泰斗級的德國柏林工業大學的Dieter Bimberg教授（美、德、俄等多國院士）共同撰寫了評論性文章，發表在Light: Science & Applications 13, 123 (2024)上，稱該成果實現了“高效VCSEL突破極限“。

點評全文：

VCSEL憑借其高能效、低成本以及二維陣列的可擴展性，已成為數據中心網絡和三維傳感領域不可或缺的技術。VCSEL在低偏置電流下的能效超過50%，在數據中心網絡的光互連中相比邊發射激光器具有明顯優勢。然而，在過去十多年里，VCSEL的效率沒有取得重大突破。隨著人工智能集群在數據中心的快速發展以及用于自動駕駛的三維傳感技術的興起，對超高效率VCSEL的需求變得尤為迫切。

四川大學和蘇州ibet的研究團隊提出了一種基于在有源區內使用多隧道結的全新方法。他們展示了創紀錄的74%的高效率，并有望達到88%。這一突破有潛力重塑三維傳感和數據中心生態系統，為下一代低成本、高能效且可靠的綠色光子技術提供支持。其結構的簡單性與卓越的性能相結合，為VCSEL光子技術開辟了一個全新時代，提供了無限的研究與創新機會。

02 | 國際半導體行業著名雜志《Semiconductor Today》專欄報道

今年3月，國際半導體行業著名雜志《Semiconductor Today》專題撰文在網站上報道了該項成果，并將專題點評刊發在了4月出版的雜志上。該專題報道稱：級聯VCSEL：提升功率效率的突破-室溫性能媲美邊發射器件。

《Semiconductor Today》是總部位于英國具有獨立性和非盈利性的國際半導體行業著名雜志，專注于報道化合物半導體和先進硅半導體的重要研究進展和最新行業動態。

03 | 以PHYS.org為代表的數十家國際知名科技媒體報道

自成果發表以來，數十家國際知名科技媒體進行了報道，稱實現了面發射半導體激光器效率突破。報道稱：近年來，人工智能技術的飛速發展，凸顯了VCSEL在傳感、通信、原子鐘、光/量子計算、拓撲激光器、醫療診斷等領域的巨大潛力。尤其是自動駕駛對遠程傳感技術的需求、高速數據處理中心對AI計算能力的需求，以及VCSEL在智能和量子技術應用領域的增長，都凸顯了能耗作為核心問題的重要性。

中國四川大學王俊教授和蘇州ibet科學家團隊及其同事利用多結級聯有源區技術實現了 VCSEL 效率的突破。正如審稿人所說，“這確實代表了一個長期停滯不前的領域的重大突破。這項研究不僅為VCSEL的進一步優化和應用提供了寶貴的理論和實驗證明，也為高效率半導體激光器的進一步開發和應用提供了寶貴的參考，有望對綠色能源光子學和激光物理學產生重大影響。

PHYS.org（世界科技研究新聞資訊網）是一個專業的科學研究新聞資訊網站，專業從事普通科學方便的報道，方便科技研究人員獲取最新資訊，了解國際科技界的最新動態。Phys網站主要涵蓋物理、空間和地球科學、生物學、化學、電子、納米技術和技術的研究和技術新聞網站，國際重大研究課題細問發布都是在該網站上最新報道，眾所周知的科學突破和新聞稿的及時更新從主要的研究實驗室和大學在世界各地。該網站還發布每日報告，博客和獨家全面文章上新同行評審的科學論文。

04 | 麻省理工科技評論：該成果打破了該領域長達二十年的效率停滯局面

報道重點聚焦了該項成果從想法提出到理論構建，實驗實現的心路歷程，這也是實現自主可控的國產化芯片創新發展的的縮影，同時也高度點評了該項成果所帶來的重大影響。

《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）是由麻省理工學院全資擁有的雜志，依托麻省理工學院的學術和產業資源，創刊于1899年，是世界上最古老的技術雜志及影響力最大的科技商業化智庫之一。

05 | 科學網、中國光學等數家國內科技媒體進行成果報道

科學網、中國光學，光電匯，激光行業觀察、光行天下等多家國內科技媒體也對該成果進行報道。

06 | 國內外學術同行引用評價

該成果自發表以來，截至發稿前谷歌學術統計引用以達到16次，兩次被同行的綜述性論文引用[9.10]，其中一篇發表在Light: Science & Applications的綜述論文將該成果列為了VCSEL發展時間軸上的重要節點。此外，還有研究人員開始拓展將該理念拓展到了光子晶體面發射半導體激光器（PCSEL）[11]。

王俊教授帶領的四川大學和ibet組成的研究團隊，一直致力于高性能半導體激光器研究，解決激光芯片領域的卡脖子問題，多項成果實現了國際記錄突破，引領了高功率高效率半導體激光器的研究工作。此外，美國BERNSTEIN研究機構的報告指出，在ibet的帶動下，激光芯片技術成為中國最接近國際水平的少數領域之一。

1.https://www.nature.com/articles/s41377-024-01403-7

2.https://www.nature.com/articles/s41377-024-01455-9

3.https://www.semiconductor-today.com/news_items/2024/mar/sichuanuniversity-140324.shtml

4.https://www.semiconductor-today.com/features/PDF/semiconductor-today-apr-2024-cascading-vcsels.pdf

5.https://phys.org/news/2024-04-surface-emitting-semiconductor-laser-efficiency.html

6.https://nature.altmetric.com/details/160144973/news

7.https://www.mittrchina.com/news/detail/13362

8.https://news.sciencenet.cn/htmlpaper/2024/7/202471914177157109650.shtm

9.https://www.nature.com/articles/s41377-024-01561-8

10.https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/ad4f96/meta

11.https://link.springer.com/article/10.1186/s11671-024-04136-z

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